ミツバチにおけるRNAiによる二重遺伝子ノックダウンと味覚知覚測定（<em>ミツバチ</em>）

RNA干渉（RNAi）は、真核生物の多種多様に発生するRNAベースの転写後遺伝子サイレンシングである。 RNAiのプロセスは、内因性又は外因性の二本鎖RNA（dsRNA）前駆物質によって引き起こされる。 dsRNAは、結合して小さな断片（20〜25塩基対）へのdsRNAを切断するリボヌクレアーゼタンパク質ダイサーを活性化する。 dsRNAのガイドの、小さな断片アルゴノートタンパク質による補完的なmRNAの認識と切断、RNA誘導サイレンシング複合体^（RISC）1の触媒成分。哺乳類では、30ヌクレオチドより長いdsRNAはは、RNA転写産物²の非特異的な劣化につながる抗ウイルス応答（インターフェロン応答、IFN）を活性化する。しかし、長いdsRNAは、このIFN ³の不足しているため、昆虫に有効かつ特異的であることが証明されている。

長いdsRNAは、異なる昆虫種の標的遺伝子の下方制御に使用されてきた。ミツバチは、パイオンの一つです発達や行動の多くの重要な遺伝子の機能がdsRNAは^4,5を使用することによって明らかにされているEER昆虫生物。いくつかのdsRNAの発送方法はミツバチで行われています：dsRNAをインジェクションはミツバチの胚⁴と成体ミツバチ^7,8の遺伝子ノックダウンのための効果的なアプローチであるのに対し、dsRNAを送り、効率的に、ミツバチの幼虫⁶に標的遺伝子の発現を下方制御する。

昆虫へのdsRNAを適用することにより、展示遺伝子ノックダウン効果は一過性とローカライズされています。研究では、腹部のdsRNA注射胸部のdsRNA注射の両方を効果的に昆虫^9,10の腹部脂肪体細胞において標的遺伝子の発現を抑制することが示されている。 dsRNAは、細胞が^10を浴びている血リンパからのdsRNAを取ることができている腹部や胸部の空洞や脂肪体細胞内に注入される。しかし、そのような卵巣や脳などの他の臓器、の遺伝子のいずれかが対象とすることはできません腹部や胸部注射。ミツバチの脳内の遺伝子を標的とするためには、dsRNAの脳の注入は効果的局所脳領域¹¹内の標的遺伝子の発現に影響を及ぼす、行われている。ここで、我々は唯一の、より一般的に成人のミツバチで使用されている腹部のdsRNA注入を文書化します。

RNAiは、主に単一遺伝子を標的とするために使用されており、遺伝子の機能を明らかにするための強力なツールとなっている。しかし、任意の遺伝子は他から絶縁されていません、それは複雑な制御ネットワークである。生物学的プロセスを理解するための鍵は、遺伝子が複数の遺伝子の同時操作ではなく、単一の遺伝子ノックダウンを必要とする、どのように相互作用するかを詳細に分析することである。哺乳動物細胞株において、科学者は、送達システム¹²またはマルチマイクロRNA（miRNAの）ヘアピンのデザイン^13を用いて同時に阻害する二、三の遺伝子に成功した。しかし昆虫で、複数の遺伝子ノックダウンはまだ未検証です。ここでは、プレゼンテーション二重の遺伝子ノックダウンを達成することができますトンの異なる注入戦略。卵黄タンパク質前駆体をコードしてビテロゲニン（VG）、及び幼若ホルモン（JH）のため推定受容体をコードし、ミツバチにJH ¹⁴への応答を仲介する転写因子として働くことができるピラクル（USP）：我々は2つの遺伝子をターゲットにしています。 VGとJHは、フィードバックループ¹⁵でお互いを調節し、ミツバチの行動規制⁹に関与している。二重の遺伝子ノックダウンを使用して、我乱すVgを両方とJH経路、そして、彼らが共同でミツバチの行動と生理機能とどのようにVG、USPとJHは⁹対話にどのように影響するかを発見する。

味覚認識はミツバチ社会的行動のための¹⁶の行動予測因子である。高い味覚認知と行動の発達、巣のミツバチ行動成熟速く、通常人生の早い段階で飼料の観点と花粉^16,17を収集することを好む。ものの規制M味覚認識を根底echanismsはまだ不明で、研究は味覚知覚は内部エネルギー代謝^9、ホルモン分泌^18,19及び生物遺伝アミンにリンクされていることが示されている^20の経路。 VgはとJHの両方が変調味覚認知^7,21重要なホルモンのレギュレータです。研究室では、ミツバチで味覚知覚の変化が異なるショ糖溶液に口先拡張応答（PER）をテストすることによって評価することができます。各蜂、0.1、0.3、1、3、10、30％スクロースの上昇濃度系列に続いて、水の液滴と彼女のアンテナの両方に触れることによってテストされる。水またはスクロースの液滴は、各アンテナに触れたときのハチが完全に彼女の口吻を拡張する場合は正の応答が注目される。ソリューションに対する肯定応答の数に基づいて、各個体の味覚知覚レベルが^16を決定することができる。しかし、PERの適用はグラム測定に限定されるものではないustatory認識。 PERはまた、このような飽食対飢餓としてミツバチの代謝状態をテストするための有効な方法である。ショ糖へのより大きな応答とミツバチは、一般的にハングリー（王とAmdam、未発表データ）である。また、PERパラダイムはミツバチに連想学習と記憶にも使用することができます。このケースではミツバチは臭気とショ糖水の存在を関連付けるために訓練されます。ミツバチが関連を学ぶとき、臭気の唯一の存在は、スクロース^22,23とそれらを報いることなく、正口先応答を呼び起こすことができます。このビデオでは、我々は以前の研究⁹でVGとUSPダブルノックダウンで接続された味覚の知覚を評価するために、PERを実行する方法を示しています。